AI: “Nhạc trưởng” của sản xuất và vận hành năng lượng tái tạo
Tại thành phố Xích Phong (Trung Quốc), nhà máy của Tập đoàn Envision đang vận hành mô hình sản xuất hydro và amoniac bằng nguồn điện tái tạo, với sự hỗ trợ trực tiếp của AI. Nhà máy này được cấp điện thông qua một lưới điện độc lập, kết nối trực tiếp với các trang trại điện gió và điện mặt trời do doanh nghiệp tự đầu tư.
Theo đó, sản xuất hydro và amoniac đòi hỏi nguồn điện lớn và ổn định, trong khi điện gió và điện mặt trời lại phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết. Để dung hòa hai yêu cầu này, Envision đã phát triển một hệ điều hành dựa trên AI nhằm điều phối linh hoạt hoạt động của nhà máy.
Nhà máy hydro và amoniac tại Xích Phong (Trung Quốc) ứng dụng trí tuệ nhân tạo để tối ưu hóa sử dụng điện tái tạo, nâng cao hiệu quả và giảm phát thải. Ảnh minh hoạ.
Theo ông Trương Kiện, kỹ sư phụ trách năng lượng hydro của Envision, hệ thống AI đóng vai trò như một “nhạc trưởng”. Hệ thống tự động điều chỉnh mức tiêu thụ điện của nhà máy phù hợp với diễn biến thời tiết. Khi gió mạnh, công suất sản xuất được đẩy lên mức cao nhất để tận dụng tối đa nguồn điện xanh. Ngược lại, khi gió yếu, hệ thống sẽ nhanh chóng giảm tải để bảo đảm vận hành ổn định.
Mô hình tại Xích Phong được Envision coi là bản thiết kế cho sản xuất nhiên liệu tái tạo trong tương lai. Theo đó, hydro và amoniac được đánh giá có thể đóng vai trò quan trọng, trong giảm phát thải tại các ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều năng lượng, như luyện thép, hóa chất và vận tải biển. Đồng thời, mô hình này cũng phản ánh cách Trung Quốc ứng dụng AI, nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng tái tạo trong giai đoạn phát triển tiếp theo.
Theo các nhà nghiên cứu, AI có thể hỗ trợ chuyển đổi năng lượng trên nhiều phương diện, từ tính toán, theo dõi và dự báo phát thải carbon đến dự báo cung - cầu điện trên quy mô hệ thống. Tháng 9 vừa qua, Trung Quốc đã công bố chiến lược “AI + năng lượng”, hướng tới thúc đẩy sự kết hợp sâu, giữa trí tuệ nhân tạo và hệ thống năng lượng quốc gia.
Theo kế hoạch, đến năm 2027, Trung Quốc sẽ ứng dụng sâu hơn các mô hình AI chuyên biệt, phục vụ từng khâu của hệ thống năng lượng, triển khai nhiều dự án thí điểm có khả năng nhân rộng và xây dựng các kịch bản ứng dụng điển hình. Mục tiêu là từng bước hình thành năng lực kết hợp hiệu quả giữa công nghệ AI và lĩnh vực năng lượng.
“Xương sống” của quá trình chuyển đổi năng lượng
Song song với việc thúc đẩy AI, cải cách thị trường điện đang tạo ra những thay đổi quan trọng đối với lĩnh vực lưu trữ năng lượng, là mắt xích then chốt của hệ thống năng lượng tái tạo.
Trong nhiều năm, quốc gia tỷ dân đã yêu cầu tích hợp hệ thống lưu trữ tại các dự án điện gió và điện mặt trời, qua đó, đưa nước này trở thành quốc gia chiếm khoảng 40% tổng công suất lưu trữ năng lượng bằng pin trên thế giới.
Bên cạnh đó, vào tháng 6, Trung Quốc đã triển khai cải cách thị trường điện. Theo đó, các dự án mới phải bán điện thông qua cơ chế đấu giá cạnh tranh, thay vì áp dụng giá cố định. Cơ chế mới đã cải thiện rõ rệt hiệu quả kinh tế của các nhà máy lưu trữ, cho phép họ mua điện khi giá thấp và xả điện khi giá cao.
Theo Hội đồng Điện lực Trung Quốc, chỉ trong quý III, các nhà máy lưu trữ năng lượng đã vận hành trung bình hơn 3 giờ mỗi ngày, tăng đáng kể so với cùng kỳ năm trước. Cải cách này diễn ra đồng thời với nhiều chính sách hỗ trợ. Trong đó, có kế hoạch quốc gia mở rộng mạnh mẽ quy mô lưu trữ pin trong những năm tới, cùng các cơ chế hỗ trợ theo công suất ở nhiều địa phương.
Những thay đổi về thể chế đã tạo ra tác động tích cực tới ngành sản xuất pin. Theo đó, các doanh nghiệp Trung Quốc đang gia tăng lượng pin lithium-ion xuất khẩu, nhằm phục vụ lưu trữ năng lượng, đồng thời, củng cố vị thế trong chuỗi cung ứng toàn cầu. Hiện nay, phần lớn các nhà cung cấp pin hàng đầu thế giới đều là doanh nghiệp Trung Quốc, giữ vai trò then chốt trong cả lĩnh vực lưu trữ năng lượng và xe điện.
Nhu cầu pin lưu trữ năng lượng không chỉ đến từ thị trường trong nước, mà còn tăng mạnh nhờ sự mở rộng của các trung tâm dữ liệu AI. Bên cạnh đó, nhu cầu pin lưu trữ năng lượng còn tăng nhờ sự phát triển của năng lượng tái tạo ở nhiều khu vực trên thế giới, đồng thời đáp ứng yêu cầu hiện đại hóa lưới điện tại các nền kinh tế phát triển.
Trong bối cảnh đó, pin lưu trữ ngày càng được coi là giải pháp quan trọng, để nâng cao tính linh hoạt và ổn định của hệ thống điện. Theo các chuyên gia, lưu trữ năng lượng đang dần trở thành “xương sống” của quá trình chuyển đổi năng lượng, đặc biệt khi tỷ trọng điện gió và điện mặt trời tiếp tục gia tăng. Việc kết hợp cải cách thị trường điện với ứng dụng AI đã giúp Trung Quốc khai thác hiệu quả hơn công suất hiện có, đồng thời tạo động lực mới cho mở rộng quy mô và đổi mới công nghệ.
Sự phát triển của AI trong lĩnh vực năng lượng đang cho thấy cách tiếp cận mang tính hệ thống của Trung Quốc trong quá trình chuyển đổi xanh. Thay vì chỉ tập trung vào mở rộng công suất, Trung Quốc chú trọng nâng cao hiệu quả vận hành, tăng tính linh hoạt của hệ thống và tạo lập các cơ chế thị trường phù hợp.
Trong bối cảnh nhu cầu điện toàn cầu tiếp tục tăng, kinh nghiệm kết hợp công nghệ số và cải cách thị trường điện của Trung Quốc, đã chứng minh hiệu quả trong việc nâng cao năng lực vận hành và quản lý hệ thống năng lượng.